LED ドライバーは、LED 技術の一部であり、混乱させる可能性があります。 それは時に少し圧倒されるように見えることができるように多くの異なる種類とバリエーションがあります。 そのため、照明アプリケーション用の LED ドライバーを選択する際に、種類やその違い、注意すべき点などを簡単に説明したいと思います。 このような状況において、携帯電話やPHS、ノートパソコンなどのモバイル端末からの充電は、非常に重要な役割を果たします。 LED回路に不可欠な部品であり、これがないとシステムの故障の原因となります。
高出力LEDの順方向電圧（Vf）は温度によって変化するため、LEDの破損を防ぐには、これを使用することは非常に重要です。 順電圧は、発光ダイオードが電気を伝導し点灯するのに必要な電圧のことです。 温度が上昇すると、LEDの順方向電圧は低下し、LEDがより多くの電流を消費するようになります。 LEDは温度が上がり続け、LEDが焼き切れるまで、より多くの電流を消費します。これは、熱暴走としても知られています。 LEDドライバは、LEDの電気的特性にマッチした出力を持つ自己完結型の電源です。
LEDドライバを選択する前に考慮すべきこと
- 使用するLEDの種類と数は何ですか。
- 順電圧、推奨駆動電流などを確認しましょう。
- 定電流 LED ドライバと定電圧 LED ドライバのどちらが必要ですか。
- 定電流と定電圧については、こちらで確認しています。
- どのような電源を使う予定ですか。 (DC、AC、バッテリなど)
- ACから実行しますか。 ACドライバがどのような利点をもたらすかをご覧ください。
- スペースの制限は？
- 狭い場所での作業ですか？ 使用できる電圧は多くないか？
- アプリケーションの主な目的は何か？
- サイズ、コスト、効率、性能など
- 必要な特別機能は？
- 調光、パルス、マイクロプロセッサ制御、など。
最初に知っておくべきこと…
ドライバには、低電圧DC入力電源（一般にDC5-36V）と高電圧AC入力電源（一般にAC90-277V）を使用するものの2種類が大きく分けて存在します。 高電圧のAC電源を使用するLEDドライバは、Off-Lineドライバ、またはAC LEDドライバと呼ばれています。 ほとんどの用途では、低電圧のDC入力のLEDドライバを使用することをお勧めします。 高電圧のAC電源を使用する場合でも、スイッチング電源を追加することでDC入力のドライバを使用することができます。 低電圧DCドライバは、非常に効率的で信頼性が高いため、推奨しています。 小型のアプリケーションでは、高圧ACドライバと比較して、より多くの調光および出力オプションがあり、アプリケーションで使用できるものが多くなります。
知っておくべき2番目のこと
次に、LEDに投入する駆動電流を知る必要があります。 駆動電流が大きいと、LED の光量が多くなり、また、ライトを動かすのに必要なワット数が多くなります。 LEDのスペックを把握し、推奨される駆動電流とヒートシンクの要件を知ることは、過大な電流や過剰な熱でLEDを焼くことがないようにするために重要である。 最後に、照明アプリケーションに何を求めているかを知っておくとよいでしょう。 たとえば、調光したい場合は、調光機能を備えたドライバを選択する必要があります。
調光について少し
LED の調光は、使用している電源の種類によって異なります。 これらの最も簡単な調光ソリューションは、ポテンショメータを使用することです。 これにより、0～100%のフルレンジ調光が可能です。
20K ohm Potentiometer これは通常、回路内に1つのドライバしかない場合にお勧めしますが、1つのポテンショメータから複数のドライバを調光する場合は、ポテンショメータの値は – KΩ/N – から求めることができます (K =ポテンショメータ値、N =使用中のドライバの個数). BuckPuckには調光用の5Kターンノブポテンショメーターが付属していますが、BuckBlockとFlexBlockドライバーに簡単に使用できる20Kポテンショメーターもあります。
調光の第2の選択肢は、A019 Low Voltage Dimming Controlのような0-10Vウォールディマーを使用することです。 また、DVIインターフェイスはHDCP対応（高帯域幅デジタルコンテンツ保護）と互換性があります。
AC Dimming
高電圧AC電源ドライバの場合、ドライバによって、調光のためのいくつかのオプションがあります。 多くのACドライバは、上記で説明したように、0-10V調光で動作します。 また、Mean WellやPhihongのLEDドライバは、TRIAC調光を提供し、多くのリーディングエッジおよびトレーリングエッジ調光器と連動しています。 これは、Lutron や Leviton などの非常に一般的な住宅用調光システムで LED を動作させることができるので便利です。
1つのドライバーから実行できる最大 LED 数は、ドライバーの最大出力電圧を LED の順電圧で割ることによって決定します。 LuxDriveドライバを使用する場合、入力電圧から2ボルトを差し引くことで最大出力電圧を決定します。 これは、ドライバが内部回路に電力を供給するために 2ボルトのオーバーヘッドを必要とするためです。 例えば、Wired 1000mA BuckPuckドライバを24ボルトの入力で使用した場合、最大出力電圧は22ボルトとなります。
電源に必要なものは？
このことから、LEDに必要な入力電圧は何かということが分かります。 入力電圧は、ドライバ回路の頭打ちを考慮した上で、ドライバの最大出力電圧に等しくなります。 LEDドライバの最小入力電圧と最大入力電圧を確認してください。 例えば、Wired 1000mA BuckPuckは、7-32VDCの入力電圧を取ることができます。 入力電圧は7-32VDCに対応しています。
Vo + (Vf x LEDn) = Vin
ここで、次のようになります。
Vo = ドライバーの電圧オーバーヘッド – DC LuxDrive ドライバーを使用している場合は 2、AC LuxDrive ドライバーを使用している場合は 4
Vf = 電源供給したい LED の順電圧
LEDn = 電源供給したい LED 数
Vin = ドライバーへの入力電圧
製品仕様 Cree XPG2製品ページより 例えば、以下のようになります。 Cree XPG2 LED6個を直流電源から供給する必要があり、上記のWired BuckPuckを使用する場合、以下の計算からVinは少なくともDC20Vである必要があります。
2 + (3.0 x 6) = 20
これで、提供する必要のある最低入力電圧が決まります。 ドライバの最大入力電圧の定格までは、高い電圧を使用しても問題はありません。 LED のワット数の計算は次のとおりです。
Vf x 駆動電流 (アンペア)
上から 6 つの XPG2 LED を使用して、ワット数を計算します。0 V x 1A = LED あたり 3 ワット
回路の総ワット数 = 6 x 3 = 18 ワット
プロジェクトに適した電源ワット数を計算する場合、ワット数の計算に 20%の「クッション」を入れることが重要です。 この20％のクッションを加えることで、電源が過剰に動作するのを防ぐことができます。 電源を酷使すると、LEDがちらついたり、電源の早期故障の原因になったりします。 クッションの計算方法は、総ワット数に1.2倍をかけるだけです。 つまり、上記の例では、少なくとも21.6ワット（18 x 1.2 = 21.6）が必要ということになります。 最も近い一般的な電源のサイズは25ワットなので、24V出力で25ワットの電源を入手するのが得策でしょう。
電圧が十分でない場合はどうすればよいですか? LEDブーストドライバ（FlexBlock）の使用
FlexBlock LEDドライバはブーストドライバであり、供給される電圧より高い電圧を出力することができます。 これにより、1つのLEDドライバでより多くのLEDに直列に電源を供給することができます。 これは、入力電圧が制限され、
FlexBlock LEDにさらに電力を供給したいアプリケーションで非常に便利な機能です。 BuckPuckドライバと同様に、1つのドライバで直列に接続できる最大LED数は、ドライバの最大出力電圧をLEDの順方向電圧で割ることによって決定されます。 FlexBlockは2種類の構成で接続することができ、入力電圧に関しても様々です。 バック・ブースト（標準）モードでは、電源電圧以上、以下、または電源電圧と等しいLED負荷を処理することができます。 このモードでのドライバの最大出力電圧は、次の式で求められます:
48VDC – Vin
では、12V電源と上記のXPG2 LEDを使用する場合、700mA FlexBlockでいくつまで実行できるでしょうか? 最大出力電圧は36VDC (48-12) で、700mAで動作するXPG2の順方向電圧は2.9なので、36VDCをこの値で割ると、このドライバで12個のLEDを駆動できることが分かります。 昇圧モードでは、FlexBlockはわずか10VのDCから最大48Vを出力することができます。 つまり、Boost-Onlyモードであれば、48/2.9で最大16個のLEDに電力を供給できることになります。
高出力AC入力ドライバのワット数チェック
さて、AC入力ドライバの場合、ある一定のワット数で動作するため、LEDのワット数を調べる必要があります。 例えば、Cree社のXPG2 LEDを6個、700mAで使用する場合、ワット数は…
x 6 = 12.0となります。18
つまり、当社の Phihong 15 ワット LED ドライバーのように、13 ワットまで動作する AC ドライバーを見つける必要があります。
NOTE: アプリケーションを設計する際に、オフライン ドライバーの最小出力電圧を考慮することが重要です。 たとえば、上記のドライバは、最小出力が15 Vです。
正しい LED ドライバーを理解し見つけるためのツール
さて、LED ドライバーとは何か、アプリケーションに十分な電源を備えたドライバーを選択するために何を探すべきかについて、かなり良い考えをお持ちのことと思います。
また、回路仕様を入力して、どのドライバが最適かを計算するためのドライバ選択ツールも用意しています。 LUXdrive 部門では、ここ米国でカスタム LED ドライバを迅速に設計、製造します。
LED ドライバとは何なのか、この投稿がすべての疑問に答えてくれることを願っています。